신경구조 - 중추신경계와 말조신경계 및 신경세포의 구조와 기능

[중추신경계와 말초신경계 및 신경세포의 구조와 기능]

 

[신경계의 구성과 기능]

◎), 신경계는 인체의 적응을 비롯하여 인체 활동의 조정과 경험의 축적 및 본능적인 행동을

계획하는기관계로서 구조적 요소인 중추 및 말초신경계와 기능적 요소인 자율신경계로

이루어져 있다.

신경계는 수많은 뇌세포와 다양한 신경로로 구성되어 있으며,

내분비계와 함께 다른 기관의 기능을 조절한다.

하지만 신경계의 기능에 대한 기초적인 문제는 해답을 얻지 못한 상태로 남아 있다.

즉 어떻게 신경세포는 기억을 하고, 기억된 것을 상기할수 있으며,

정신질환 또는 노화의 원인은 무엇인가?

과학자들은 아직도 신경계의 기능적인 복잡성을 이해하기 위하여 연구중이다.

 

 

[신경계의 구조와 정의]

◎), 중추신경계(CNS) : 뇌와 척수로 구성(회백질과 백질을 갖고 있으며, 뼈와 뇌척수막으로

싸여 있음)    

◎), 말초신경(PNS) : 신경, 신경절, 신경총으로 구성

◎),자율신경(ANS) : 내장기관과 피부의 작용을 조절하는 교감신경과 부교감신경

◎), 뇌척수막(수막) : 중추신경계를 싸고 있는 3개의 섬유상막, 경막, 지주막, 연막으로 구성

◎), 뇌척수액(CSF) : 뇌와 척수의 항상성을 유지하고 떠 있게 하는 투명한 수용성 매질

◎), 신경원 : 신경계의 구조적 기능적 세포(신경세포라고 함)

◎), 운동(원심성)신경원 : 활동전위를 중추신경계에서 근육 또는 분비선과 같은 효과기로

보내는 신경세포

◎), 감각(구심성)신경원 : 활동전위를 효과기에서 중추신경계로 보내는 신경세포

◎), 신경 : 신경섬유의 다발(신경원의 신장된 부위)

◎), 신경총 : 신경들의 수렴 또는 망

◎), 체성운동신경 : 골격근육을 지배하는 신경(임펄스는 근육을 수축함)

◎), 자율운동신경 : 평활근, 심장근 그리고 분비선을 지배하는 신경(수축, 또는 수축 억제)

◎), 신경절 : 중추신경계밖에 존재하는 신경세포체의 집단

◎), 핵 : 중추신경계내에 신경원 세포체의 집단

◎), 신경로 : 중추신경계의 부위를 상호 연결하는 신경섬유 다발

 

 

◎), 척수:척추속에 들어있는 중추신경의 한 부분이다. 길이는 43~45cm이고, 무게약 25g,

지름은 약1cm이며, 앞뒤 지름보다 가로 지름이 더 크다. 척수신경이 나오는 부위에 따라 목분절,

가슴분절,허리분절,엉치분절,꼬리분절로 나뉜다.

◎), 척수신경: 척수에서 나와 척추뼈 사이를 지나가는 31쌍의 신경이다. 목분절에서 8쌍,

가슴분절에서 12쌍, 허리분절과 엉치분절에서 각각 5쌍, 꼬리분절에서 1쌍의 신경이 나온다.

◎),중추신경: 뇌와 척수로 이루어져 있으며, 감각의 수용과 조절,운동,생채활동의 조절등,

중요한 일을 한다.

 

 

(신경계의 구성)

◎), 신경은 뇌와 척수로 구성된 중추신경과  척수신경으로 구성된 말초신경으로  나눈다.

자율신경은 교감신경과 부교감신경으로 분류하며, 조절 중추는 뇌와 척수속에 위치한다.

 

 

(신경계의 기능)

◎), 신경은 인체의 내부와 외부 환경에서 일어나는 일들에 대하여, 인식하고 신경원을 매게로

흥분과 전도를 통하여 반응할 수 있도록 분화되어 있으며,

신경은 인체의 활동을 면밀히 조정하는 내분비계통과 상호 작용하여,

인체의 활동을 통합하는 것 외에 경험(기억)을 저장하기도 한다.

 

 

[신경원과 신경의 분류]

◎), 신경은 중추신경 밖에 존재하는 신경섬유의 집합체로서 신경 안의 섬유들은 소성 결합조직에

의해서 묶여 있으며,힘을 받는다.

개개의 신경섬유는 신경내막(신경속의 막)이라고 하는 결합조직초에 의해서 둘러쌓여 있으며,

섬유다발인 속(신경다발)은 신경외막(신경다발막)이라고 하는 결합조직초에 의해서 둘러쌓여

있다.

신경 전체는 신경상막(신경바깥쪽의 막)이라고 하는 결합조직에 의해서 둘러쌓여 지지받으며

작은 혈관과 드물게 지방조직을 함유하고 있다.

신경은 운동섬유와 감각섬유로 구성되어있는 혼합신경을 비롯하여,

뇌신경의 일부는 감각 신경원(감각신경)으로만 구성되어 있다.

감각 신경은 맛, 냄새, 시각, 청각과 같은 특수 감각기능을 수행한다.

운동신경은 임펄스를 근육에 전달하여 그들의 분비를 촉진한다.

 

 

◎), 신경원 : 신경원(신경세포)은 크기나 모양에 따라 모두 세 가지 주요 구성분을 가지고

있다. (1)세포체, (2)수상돌기, (3)축삭, 세포체는 다른 세포들 처럼 확장된 부위이다.

세포체는 뚜렷한 인을 가지고 있는 핵과 많은 세포질을 갖고 있다.

세포질에는 세포소기관들 외에 닛슬소체(크롬친화성 물질)와 신경원섬유라고 부르는

단백질의 섬유성 가닥이 들어 있다.

닛슬소체는 조면소포체가 분화된 층으로 단백질을 합성하며 미세소관(신경 미세관)은

세포내에서 물질의 수송에 관여한다.

중추신경내의 세포체들은 핵(세포의 핵과 혼동하지 말 것)이라고 부르는 구조물이 여러 곳에서

집단을 이루고 있으며 말초신경계에서는 신경절이라고 하는 집단 속에서 나타난다.

 

  

◎), 신경교 : 중배엽으로부터 파상되어 결합조직을 이루는 다른 기관과는 달리 신경교(신경

아교세포)는 신경원과 동일하게 외배엽으로부터 파생된다.

신경교에는 여섯 종류가 있다.

(1), 신경섬유초세포(신경집세포), 말초신경계에서 축삭을 둘러싸는 수초 층을 형성한다.

(2), 회돌기세포(회돌기아교세포), 중추신경계에서 축삭을 둘러싸는 수초 층을 형성한다.

(3), 소교세포(미세아교세포), 중배엽으로부터 파생되어 중추신경계로 이동하며 이물질과

퇴화된 물질을 제거한다.

(4), 성상교세포(별아교세포), 혈액으로부터 뇌까지 분자들의 수송을 조절한다.

(5), 상의세포(뇌실막세포), 뇌의 뇌실과 척수관의 내면을 싸고 있다.

(6), 신경절교세포(신경절아교세포), 말초신경계의 신경절내에서 신경원의 세포체를 지지한다.

 

 

◎), 수상돌기(가지돌기)는 세포체의 세포질로부터 확장되어 분지된 돌기로 특수한

자극에 반응하며 임펄스를 세포체에 전도한다.

축삭은 세포로부터 세포질이 확장된 두번째 형태인데,

즉 신경섬유란 용어는 축삭 또는 신장된 수상돌기에 대한 뜻으로 사용된다.

축삭은 멀리 떨어져있는 세포체로부터 임펄스를 전도하는 비교적 길고 구형인 돌기로

길이는 중추신경계에서는 수 mm에서부터 사지의 끝부분과 척수 사이의 1m가

넘는 것까지 다양하다. 축삭의 세포질은 많은 미토콘드리아, 미세소관, 신경원섬유를

갖고있다. 측부지(곁가지)라고 하는 곁가지는 축삭으로부터 짧게 뻗어 있다.

 

 

◎), 절단된 축삭의 재생:유수말초신경의 축삭이 절단된 경우 세포체로부터 단절된 축삭의

원위쪽 부위는 퇴화되어 신경섬유초세포에 의해서 포식된다.신경섬유초세포는 곧 바로 재생관을

형성하여, 세포체와 연결되어 있는 축삭 부분에서 성장을 시작한다.

재생관의 신경섬유초세포는 축삭 말단의 성장을 유도하는 화학물질을 분비하고,

관은 재생되는 축삭을 목적지까지 유도하는 것을 돕는다.

중추신경계는 신경섬유초세포가 없으며 중추신경이 말초신경보다

축삭의 재생능력이 훨씬 제한되어 있다고 알려져 있다.

 

 

◎), 성상교세포 : 많은 돌기를 갖고 있으며 별 모양임 : 모세혈관과 중추신경계의 신경원 사이

에서 구조적 지지(혈관, 뇌장벽 형성에 관여함)

◎), 회돌기교세포 : 성상교세포와 비슷하지만, 돌기는 짧고 수도 작음 : 중추신경계에서 수초

형성(중추신경계에서 신경원의 발생을 안내함)

◎), 소교세포 : 극소수의 돌기를 갖고 있는 작은세포임 : 중추신경계에서 병원균과 세포 파편을

포식함

◎), 상의세포 : 원주상세포, 일부는 유리면에 섬모를 갖고 있음 : 뇌실과 중추신경계의 중심관

내면을 싸고, 그곳에서 뇌척수액이 섬모운동에 의하여 순환함

◎), 신경절교세포 : 작고 편평한 세포 : 말초신경계에서 신경절을 지지함

◎), 신경섬유초세포(슈반세포) : 축삭 또는 수상돌기 둘레에 일렬로 배열되어 있는 편평세포 :

말초신경계에서 수초를 형성함

 

 

◎), 뇌파 : 대뇌피질 속의 신경원은 끊임없이 전기적 활동을 발생한다. 이 활동은 두개골의

정확한 위치에 전극을 부착 후 기록하여 뇌전도를 만든다. 흔히들 뇌파라고 부르는 EEG(뇌전도)

패턴은 대뇌신경세포로부터 수백만 개의 활동 전위가 총체적으로 발현된 것으로 뇌파는 초기

태아발생기 동안에 발생중인 뇌에서 나타나기 시작하여 사람의 생명이 계속되는 동안 유지된다.

뇌파 패턴의 정지(뇌전도가 평평하게 나타남)는 법적으로 사망을 결정하는 중요한 요인이 된다.

 

 

◎), 언어 능력의 회복은 좌반구가 손상되면 우반구로 옮겨오기 때문에 어린이에서는 회복이

잘 되지만 어른이 된 후에는 떨어진다. 회복은 왼손잡이가 보다 빠르다고 보고 되었는데, 아마도

언어능력은 왼손잡이가 양쪽 반구에 보다 더 균등하게 발달해 있기 때문일 것이다.

운동성 언어영역의 손상 후에 보통 부분적으로 회복되지만, 베르니케영역이 손상되면 보다

심하고 영원한 실어증이 된다.

 

 

◎),척수 : 척수의 중앙에 위치하는 회백질은 척수반사에 관여하고, 외측의 백질은 뇌로부터

말초 부위로 임펄스를 전도하는 하행로와 말초부위에서 뇌로 임펄스를 전도하는 상행로를

구성한다. 척수는 척추관을 통하여 뻗어 있는 중추신경계의 일부분으로 두개골의 대후두공을

통하여 뇌로부터 연속되어 있으며 다음과 같이 두 가지 주요 기능을 가지고 있다.

 

1), 임펄스전도 : 척수는 백질로를 통하여 뇌로부터 또는 뇌에게 의사소통을 한다.

상행로는 인체의 말초 감각수용기로부터 뇌로 임펄스를 전도한다.

 

2), 반사통합 : 척수는 척수반사중추로써 작용한다. 즉 특정한 신경로는 뇌에 의한 수의적

운동보다는 반사 운동을 허용하는데 이러한 형태의 운동은 골격근에 한정되는 것이 아니다.

심장과 평활근의 반사 운동은 심박수, 호홉수, 혈압 그리고 소화작용을 조절한다.

또한 척수신경 경로는 삼킴, 기침, 재재기 그리고 구토에 관여한다.

 

 

[척수의 구조]

◎), 척수는 후두골의 대후두공에서 아래쪽으로 제1요추(L1) 높이까지 뻗어 있다.

척수는 앞뒤로 약간 편평하며, 가로 절단면은 계란형으로 뚜렷이 팽대된 두 부위를 뒷면에서

볼 수 있다. 경팽대(목팽대)는 제3경추와 제2흉추 사이에 위치하며 이 부위에서 나온 신경들은

상지를 지배한다.

요팽대(허리팽대)는 제9흉추와 제12흉추 사이에 위치한다.

요팽대에서 나온 신경들은 하지에 공급된다.

배의 척수는 척주보다 느리게 발생하기 때문에 성인의 척수는 L1을 넘어서 뻗어 있지 않는다.

척수의 가늘어진 끝 부분을 척수원추(척수원뿔)라고 부르며, 종사(종말끈)는 대부분 연막으로

구성된 섬유성 가닥으로 L1 높이의 척수원추에서 아래로 미골까지 뻗어있다.

또한 신경근들은 척주관을 통하여 척수원추로부터 아래로 방사되는데 이들은 집합적으로 말의

꼬리와 닮았기 때문에 마미(말총)라고 한다.

척수는 31쌍의 척수신경을 내며 이들은 추간공을 통하여 척수로부터 나온다.

2개의 홈인, 전정중열(앞정중틈새)와 후정중구(뒤정중고랑)는 척수의 길이를 따라서 존재하여

척수를 부분적으로 오른쪽과 왼쪽 부위로 나눈다.

뇌처럼 척수도 세 가지 수막에 의해서 보호를 받으며 뇌척수액에 의해서 완충이 된다.

연막은 넓은 혈관망을 가지고 있다.

척수의 회백질은 중앙에 위치하고 백질에 의해서 둘러싸여 있으며 백질은 신경세포체, 신경교,

무수연합신경(게재신경)으로 구성되어 있다.

백질은 감각과 운동신경의 유수신경섬유와 신경로, 신경다발로 구성되어 있다.

 

 

[말초신경계의 개요]

◎), 말초신경계(말초신경 계통)는 감각수용기, 신경, 그것과 연합한 신경절 그리고 신경총

(신경얼기)이 포함되며 자극이 중추신경계와 신체 각 부분에 전달될 수 있는 경로를 제공한다.

말초신경계는 중추신경계 밖의 신경계 부분으로 뇌에서 척수로, 또는 척수에서 뇌로 자극을

전달한다. 감각기관 안에 존재하는 감각수용기, 신경, 신경절 그리고 신경총은 모두 말초신경

계를 구성한다. 말초신경계의 신경은 뇌신경과 척수신경으로 분류된다.

 

 

[뇌신경의 구조와 기능]

◎), 뇌신경 12쌍 중, 2쌍은 전뇌(앞뇌)에서, 10쌍은 중뇌(중간뇌)와 뇌간(뇌줄기)에서 각각

발생한다. 대부분의 뇌신경들이 혼합되어 있지만, 그 중 몇개는 특별한 감각과 연관되어 감각

신경세포로만 구성되어 있으며 신경세포의 세포체는 뇌 밖의 신경절에 위치해 있다.

 

 

◎), 시신경(시각신경) : 시신경은 지각신경으로 광수용기(간상체시세포[막대세포]와 추상체

시세포[원뿔세포])로 부터 온자극을 눈의 망막까지 전도한다.

대략 125,000,000개의 신경섬유로 이루어진 시신경은 안구 뒤에서 모인 후 시신경관(시각신경관)

을 통해 두개강(머리뼈공간)안으로 들어간다.

2개의 시신경은 간뇌(사이뇌)의 바닥에서 시신경교차를 구성한다.

만약 시신경이 손상되면 손상된 시신경의 안구는 볼 수 없게 된다.

 

◎), 동안신경(눈돌림신경) : 동안신경의 자극은 안구의 특정한 내재적, 외재적인 운동을 만들어

내며 중뇌핵에서 발생하는 운동신경이다.

 

 

◎), 미주신경 : 미주신경은 뇌신경 중 가장 길며 흉강(가슴안)과 복강(배안)의 내장기관들을

지배하는 운동신경, 지각신경을 가지고 있다. 운동부분은 연수 안의 미주신경의 의핵(의문핵)

과 배측핵(등쪽핵)에서 시작하여 경정맥공을 통과한다.

미주신경은 많은 가지를 내어 인두, 후두, 호홉관, 폐(허파), 심장, 식도 및 대장(큰창자)의 아랫

부분을 제외한 복부내장을 지배한다. 미주신경의 운동가지 하나인 반회두 신경(되돌이후두신경)

은 후두를 지배하여 말을 할 수 있게 한다.

미주신경의 감각섬유는 특정한 감각을 공급하는데, 예를 들면 배고픔으로 인한 급격한 통증,

팽창, 장의 불편, 혹은 후두의 움직임 등이다. 감각섬유 역시 미주신경의 운동섬유에 의해 지배

되는 근육안에 있는 고유감각기에서 시작된다.

만약 2개의 미주신경의 심각한 손상은, 곧 죽음을 의미하는데 이는 생명을 자율적으로 조정하는

기능이 멈추기 때문이다. 만약 하나의 미주신경 손상시에는 목소리가 손상되고, 삼키기 어렵게

되고, 혹은 다른 내장의 교란이 오게 된다.

 

 

[척수신경]

◎), 31쌍의 척수신경은 척수로부터 추간공(척추뼈사이구멍)을 통해 나온 앞, 뒤 척수근으로

이루어져 있으며 몸의 피절(피부분절)을 지배한다. 31쌍의 척수신경은 경신경(목신경) 8쌍,

흉신경(가슴신경) 12쌍, 요신경(허리신경) 5쌍, 천골신경(엉치신경) 5쌍 그리고 미골신경(꼬리

신경) 한쌍으로 분류된다.

첫번째 경신경을 제외하고, 척수신경은 추간공을 통해 척수와 척주관을 빠져나오는데 첫번째

경신경 한쌍은 두개골의 후두골(뒤통수뼈)과 환추(고리뼈) 사이에서 시작한다. 제2~7경신경은

그들이 명명된 척추(척추뼈)위로 지나가는 반면 8번째 경신경 한쌍은 7번째 경추와 첫번째 흉추

사이를 지나간다.

나머지 척수신경들의 각 쌍은 동일한 이름의 척추 밑에서 시작한다. 척수신경은 혼합신경으로

감각섬유로 이루어진 후근(뒤뿌리, 등쪽)과 운동섬유로 이루어진 전근(앞뿌리, 배쪽)에 의해

척수에 붙어있다.

 

 

◎), 요신경총 : 요신경총은 첫번째부터 네번째의 요추 옆에 위치하며 척수신경 L1에서 L4까지

의 전지와 T12에서 나온 약간의 섬유들로 구성되어 있다. 요신경총에서 나온 신경은 하복부와

하지의 앞쪽, 안쪽 부위의 구조를 지배하며 완신경총만큼 복잡하지 않다.

완신경총은 근, 간, 분지, 속으로 이루어진 반면 요신경총은 근과 분지 2개로만 이루어져 있다.

 

 

[자율신경계의 구성과 기능 구조]

◎), 자율신경은 체내 항상성 유지와 연관되어 있다.

이는 생리적 상황에 맞추어 많은 장기들의 활성이 증가되고 감소되는 것으로 나타난다.

비록 자율신경은 중추신경과 말초신경의 한 부분으로 이루어져 있지만, 그 기능은 독립적이며

인간의 의식적 제어와는 무관하다.

자율 운동신경이 분포된 장기의 기능은 보통 불수의적이다.

자율 조절에 반응하는 효과기는 심근조직(심장 안), 평활근(내장 안), 선상피 등이다.

이러한 효과기들은 장기의 분화된 구조물이나 혈관, 내장의 한 부분이다.

자율신경 분포에의한 불수의적 효과는 채성운동신경 분포를 통한 골격근의 수의적 조절과

대조된다.

 

 

◎),자율신경 : 뇌의 명령을 받지 않아도 독립해서 움직이고 있는 신경을 자율신경이라고 한다.

모든 내장분비선,폐,호홉등은 자율신경의 지배를 받고 있어 우리가 자신의 의사로 조절하는

것이 불가능하다.  심장이 쉬지않고 박동을 계속하는 것도 자율신경 덕분이다.

자율신경은 교감신경계와 부교감신경계로 나뉜다.  각각 뇌와 척수에서 조절이 이루어지고

둘은 상반해서 움직인다.

 

◎), 교감신경:자율신경의 하나로 위급한 경우에 빠르게 대처할수 있도록 도와 준다. 

이 신경이 자극을 받으면 골격근과 신경으로가는 혈액양이 늘어나며 심장박동이 빨라지고

감각도 예민해진다. 반면에 내장으로 가는 혈액양은 크게 줄어 든다.

 

◎), 부교감신경:자율신경의 하나로 위급한 상황에 대비하여 미리 에너지를 저장해두기 위한

일등을 한다. 이 계통의 신경이 자극을 받으면 내장으로 가는 혈액양이 늘어나 소화와,

배설 등이 활발히 일어나고, 심장의 박동이 느려져서 대체로 에너지의 사용이 줄어든다

 

 

◎), 자율신경절(중추신경밖에 존재하는 신경세포체의 집단)은 머리, 목, 복부내에 존재한다. 

◎), 자율신경에 손상이 생기면 그 신경의 표적 근육은 자극에대해 정상일때보다 더 예민해 진다.

◎), 자율신경은 증가할수도, 감소할수도 있는 기초 발화율을 유지함으로써 긴장을 유지한다.

◎), 자율신경의 기능은 호르몬과 함께 체내 환경의 동적 항상성을 유지하는 일을 돕는다.

◎), 교감신경의 분지는 아드레날린성 효과를 통해 신체를 조절한다.

◎), 부교감신경 분지는 콜린성 효과를 통해 신체의 에너지를 보존한다.

그래서 체내의 항상성은 대부분 교감신경과 부교감신경지배의 길항작용과 상호 부충작용에

의존한다.

 

◎), 교감신경세포와는 달리 대부분의 부교감신경세포는 척수신경 안을 지나지 않는다.

그래서 피부 효과기들(혈관, 땀샘, 입모근[털세움근])과 골격근 안의 혈관은 교감신경의

지배를 받지만 부교감신경의 지배는 받지 않는다

 

◎), 내장기관의 기능은 대부분 자율신경반사에 의해 조절된다. 대부분의 자율신경반사에서

감각의 입력은 대뇌 중추로 바로 전달되며, 차례로 절전 자율신경세포의 하행경로의 작용을

조절한다. 자율신경의 작용을 조절하는 신경중추는 감각입력에 의한 것과 같이 고위 뇌의

영향을 받는다. 

  

  

   [출처: 간추린 인체해부학]